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【摘 要】本文主要分析了三级防雷建筑物在设计施工中存在的问题以及应采用的相应措施，值得同行参考。
【关键词】建筑物；间距；跨步电压；埋地深度；接地电阻
0.前言
由于设计质量管理规定：对于一般工程的电气设计允许可以不要计算书，因此许多设计人员对三级防雷建筑物的防雷设计，不再进行设计计算，仅凭经验而设计。对于防雷设施的是否设置及防雷设施的各种安全间距未进行计算、验算，因此造成大量的三级防雷的建筑物的防雷设计、施工存在较大的的盲目性，使有些工程提高了防雷级别，增加了工程造价，而有些工程却未按规范设计、施工，造成漏错，带来很大隐患和不应有的损失。
1.三种建筑物防雷规范的概述及比较
总所周知，建筑物防雷标准有1993年8月1日起实施的《民用建筑电气设计规范JGJ/T16－92推荐性行业标准，1994年11月1日起实施的《建筑物防雷设计规范》GB50057－94强制性國家标准。GB50057－94使建筑物的防雷设计、施工逐步与国际电工委员会IEC防雷标准接轨，设计施工更加规范化、标准化。
而GB50057－94将民用建筑分为两类，而JCJ/T16－92将民用建筑防雷设计分为三级，分得更加具体、细致、避免造成使某些民用建筑物失去应有的安全，而有些建筑物可能出现不必要的浪费。为更好的掌握IEC、GB50057－94、JCJ/T16－92三者的实质，特择其主要条款列于表1。且后面的分析、计算均引自JCJ/T16－92中的规定。
2.设置防雷设施
除少量的一、二级防雷建筑物外，数量众多的还是三级防雷及等级以外的建筑物防雷，而对此类建筑物大多设计人员不计算年预计雷击次数N，使许多不需设计防雷的建筑物而设计了防雷措施，设计保守，浪费了人、材、物。有的建筑物在20m的高度，却不需设置防雷措施，而有的建筑物高度在7m，就必须设置三级防雷措施。关键因素在于建筑所处的地理位置、环境、土质和雷电活动情况所决定。同时在峻工的工程中，我们也看到，有许多类似的工程不该设置防雷却按三级防雷设计施工了，施工后的防雷接地装置效果并不是设计的那么有成效，增加了工程造价。因此，设计人员对民用建筑物的防雷设计必须对建筑物年预计雷击次数进行计算，根据计算结果，结合具体条件，确定是否设置防雷设施。
3.工频接地电阻与冲击接地电阻的区别
接地电阻是指在工频或直流电流流过时的电阻，通常叫做工频（或直流）接地电阻；而对于防雷接地雷电冲击电流流过时的电阻叫做冲击接地电阻。
从物理过程来看，防雷接地与工频接地有两点区别，一是雷电流的幅值大，二是雷电流的等值频率高。 雷电流的幅值大，会使地中电流密度增大，因而提高地中电场强度，在接地体表面附近尤为显著。地电场强度超过土壤击穿场强时会发生局部火花放电，使土壤电导增大。试验表明，当土壤电阻率为500Ω·m，预放电时间为3—5μs时，土壤的击穿场强为6—12kV/cm。因此，同一接地装置在幅值很高的雷电冲击电流作用下，其接地电阻要小于工频电流下的数值。这一过程称为火花效应。
雷电流的等值频率很高，会使接地体本身呈现很明显的电感作用，阻碍电流向接地体的远端流通。对于长度较大的接地体这种影响更显著。结果使接地体得不到充分利用，接地电阻值大于工频接地电阻。这一现象称为电感影响。
由于上述原因，同一接地装置具有不同的冲击接地电阻值和工频接地电阻值，两者之间的比称为冲击系数α；α＝R～/Ri 其中R～为工频接地电阻；Ri为冲击接地电阻，是指接地体上的冲击电压幅值与冲击电流幅值之比，实际上应是接地阻抗，但习惯上仍称为冲击接地电阻。 冲击系数α与接地体的几何尺寸、雷电流的幅值和波形以及土壤电阻率等因素有关，多数靠实验确定。一般情况下由于火花效应大于电感影响，故α＜1；但对于电感影响明显的情况，则可能α≥1，冲击接地电阻值一般要求小于10Ω。
4.引下线间距与防雷设施
关于引下线的间距问题，当避雷网敷设在建筑物上时，雷电流通过引下线入地。若引下线数量较多或者间距较小时，雷电流分布较为均匀，由于分流，引下线上的电压相对减小，避免了跳闪的危险。因此，引下线的最大距离是以限制引下线上的最大雷电流为依据的。《工业建筑和民用建筑电力设计导则》中规定“引下线间距，一般以20-30m为标准”。我国过去对民用建筑物的引下线的间距，一般是按着上述规定设计的，运行多年情况良好，没有由于引下线的间距发生过问题。根据查阅的大量资料，发现国外的规定也是不一致的。例如：原东德规定为10m，原苏联规定为25m，日本则规定为50m。因为各国规定相差较大，所以，虽然我国已有几十年的运行实践经验，但为了可靠起见，我们在现实中必须按实验算。
综上所述，在实行一栋建筑一个总带电位联结、一个共用接地体的措施后，在楼顶部应将避雷带针与伸出屋面的金属管道金属物体连接起来，在每层内的建筑物内应实行辅助等电位联结，即引下线在经过各个楼层时，将它与该楼层内的钢筋、金属构架全部联结起来，于是不论引下线的电位升到多高，同楼层建筑物内的所有金属物包括地面内钢筋、金属管道、电气设备的安全接地都同时升到相同电位，方可消除雷电压反击。
5.跨步电压与接地装置埋地深度
跨步电压是指人的两脚接触地面间两点的电位差，一般取人的跨距0.8m内的电位差。跨步电压的大小与接地体埋地深度、土壤电阻率、雷电位幅值等诸多因素。
垂直埋设的接地体，宜采用圆钢、钢管、角钢等，水平埋设的接地体，宜采用扁钢、圆钢等。人工接地体的尺寸不应小于下列数值：圆钢直径为10mm；扁钢截面为100mm2；扁钢厚度为4mm；角钢厚度为4mm；钢管壁厚为3.5mm。为降低跨步电压，防直击雷的人工接地装置距建筑物人口处及人行道不应小于3m，当小于3m时应采取下列措施之一：（1）水平接地体局部深埋不应小于1m。（2）水平接地体局部包以绝缘物（例如50～80mm厚的沥青层）。（3）采用沥青碎石地面或在接地装置上面敷设50～80mm厚的沥青层，其宽度超过接地装置2m。
若采用基础和圈梁内钢筋作为环形接地体，但由于三级防雷的建筑物大多为毛石基础，毛石基础上的圈梁埋地一般为0.3m左右，较浅根本达不到防止危险的跨步电压需将接地装置埋深1m的要求，因此不宜采用圈梁做为环形接地体指三级防雷建筑物。
6.结语
综上所述，随着我国建筑业速度加快,建筑物的高度也在不断增高,致使施工现场机械设备随之增高。为了确保建筑设施、施工设备和人员的安全,做好建筑工程施工现场防雷保护工作是安全生产不可缺省的重要环节。
【参考文献】
［１］尹星,杨勇伟,季敏海.浅谈水泥厂防雷接地设计及施工[J].河南建材,2011(06).
［２］赵丽,段晨东,姚明．建筑物防雷保护[J].安防科技,2003(05).
［３］王岩,张永生,任崇萍．家庭住宅中接地装置的设置[J].泰山乡镇企业职工大学学报,2002(04).
［４］刘凯．浅谈防雷技术在建筑工程设计中的应用[J].农村电气化,2003(09).
【关键词】建筑物；间距；跨步电压；埋地深度；接地电阻
0.前言
由于设计质量管理规定：对于一般工程的电气设计允许可以不要计算书，因此许多设计人员对三级防雷建筑物的防雷设计，不再进行设计计算，仅凭经验而设计。对于防雷设施的是否设置及防雷设施的各种安全间距未进行计算、验算，因此造成大量的三级防雷的建筑物的防雷设计、施工存在较大的的盲目性，使有些工程提高了防雷级别，增加了工程造价，而有些工程却未按规范设计、施工，造成漏错，带来很大隐患和不应有的损失。
1.三种建筑物防雷规范的概述及比较
总所周知，建筑物防雷标准有1993年8月1日起实施的《民用建筑电气设计规范JGJ/T16－92推荐性行业标准，1994年11月1日起实施的《建筑物防雷设计规范》GB50057－94强制性國家标准。GB50057－94使建筑物的防雷设计、施工逐步与国际电工委员会IEC防雷标准接轨，设计施工更加规范化、标准化。
而GB50057－94将民用建筑分为两类，而JCJ/T16－92将民用建筑防雷设计分为三级，分得更加具体、细致、避免造成使某些民用建筑物失去应有的安全，而有些建筑物可能出现不必要的浪费。为更好的掌握IEC、GB50057－94、JCJ/T16－92三者的实质，特择其主要条款列于表1。且后面的分析、计算均引自JCJ/T16－92中的规定。
2.设置防雷设施
除少量的一、二级防雷建筑物外，数量众多的还是三级防雷及等级以外的建筑物防雷，而对此类建筑物大多设计人员不计算年预计雷击次数N，使许多不需设计防雷的建筑物而设计了防雷措施，设计保守，浪费了人、材、物。有的建筑物在20m的高度，却不需设置防雷措施，而有的建筑物高度在7m，就必须设置三级防雷措施。关键因素在于建筑所处的地理位置、环境、土质和雷电活动情况所决定。同时在峻工的工程中，我们也看到，有许多类似的工程不该设置防雷却按三级防雷设计施工了，施工后的防雷接地装置效果并不是设计的那么有成效，增加了工程造价。因此，设计人员对民用建筑物的防雷设计必须对建筑物年预计雷击次数进行计算，根据计算结果，结合具体条件，确定是否设置防雷设施。
3.工频接地电阻与冲击接地电阻的区别
接地电阻是指在工频或直流电流流过时的电阻，通常叫做工频（或直流）接地电阻；而对于防雷接地雷电冲击电流流过时的电阻叫做冲击接地电阻。
从物理过程来看，防雷接地与工频接地有两点区别，一是雷电流的幅值大，二是雷电流的等值频率高。 雷电流的幅值大，会使地中电流密度增大，因而提高地中电场强度，在接地体表面附近尤为显著。地电场强度超过土壤击穿场强时会发生局部火花放电，使土壤电导增大。试验表明，当土壤电阻率为500Ω·m，预放电时间为3—5μs时，土壤的击穿场强为6—12kV/cm。因此，同一接地装置在幅值很高的雷电冲击电流作用下，其接地电阻要小于工频电流下的数值。这一过程称为火花效应。
雷电流的等值频率很高，会使接地体本身呈现很明显的电感作用，阻碍电流向接地体的远端流通。对于长度较大的接地体这种影响更显著。结果使接地体得不到充分利用，接地电阻值大于工频接地电阻。这一现象称为电感影响。
由于上述原因，同一接地装置具有不同的冲击接地电阻值和工频接地电阻值，两者之间的比称为冲击系数α；α＝R～/Ri 其中R～为工频接地电阻；Ri为冲击接地电阻，是指接地体上的冲击电压幅值与冲击电流幅值之比，实际上应是接地阻抗，但习惯上仍称为冲击接地电阻。 冲击系数α与接地体的几何尺寸、雷电流的幅值和波形以及土壤电阻率等因素有关，多数靠实验确定。一般情况下由于火花效应大于电感影响，故α＜1；但对于电感影响明显的情况，则可能α≥1，冲击接地电阻值一般要求小于10Ω。
4.引下线间距与防雷设施
关于引下线的间距问题，当避雷网敷设在建筑物上时，雷电流通过引下线入地。若引下线数量较多或者间距较小时，雷电流分布较为均匀，由于分流，引下线上的电压相对减小，避免了跳闪的危险。因此，引下线的最大距离是以限制引下线上的最大雷电流为依据的。《工业建筑和民用建筑电力设计导则》中规定“引下线间距，一般以20-30m为标准”。我国过去对民用建筑物的引下线的间距，一般是按着上述规定设计的，运行多年情况良好，没有由于引下线的间距发生过问题。根据查阅的大量资料，发现国外的规定也是不一致的。例如：原东德规定为10m，原苏联规定为25m，日本则规定为50m。因为各国规定相差较大，所以，虽然我国已有几十年的运行实践经验，但为了可靠起见，我们在现实中必须按实验算。
综上所述，在实行一栋建筑一个总带电位联结、一个共用接地体的措施后，在楼顶部应将避雷带针与伸出屋面的金属管道金属物体连接起来，在每层内的建筑物内应实行辅助等电位联结，即引下线在经过各个楼层时，将它与该楼层内的钢筋、金属构架全部联结起来，于是不论引下线的电位升到多高，同楼层建筑物内的所有金属物包括地面内钢筋、金属管道、电气设备的安全接地都同时升到相同电位，方可消除雷电压反击。
5.跨步电压与接地装置埋地深度
跨步电压是指人的两脚接触地面间两点的电位差，一般取人的跨距0.8m内的电位差。跨步电压的大小与接地体埋地深度、土壤电阻率、雷电位幅值等诸多因素。
垂直埋设的接地体，宜采用圆钢、钢管、角钢等，水平埋设的接地体，宜采用扁钢、圆钢等。人工接地体的尺寸不应小于下列数值：圆钢直径为10mm；扁钢截面为100mm2；扁钢厚度为4mm；角钢厚度为4mm；钢管壁厚为3.5mm。为降低跨步电压，防直击雷的人工接地装置距建筑物人口处及人行道不应小于3m，当小于3m时应采取下列措施之一：（1）水平接地体局部深埋不应小于1m。（2）水平接地体局部包以绝缘物（例如50～80mm厚的沥青层）。（3）采用沥青碎石地面或在接地装置上面敷设50～80mm厚的沥青层，其宽度超过接地装置2m。
若采用基础和圈梁内钢筋作为环形接地体，但由于三级防雷的建筑物大多为毛石基础，毛石基础上的圈梁埋地一般为0.3m左右，较浅根本达不到防止危险的跨步电压需将接地装置埋深1m的要求，因此不宜采用圈梁做为环形接地体指三级防雷建筑物。
6.结语
综上所述，随着我国建筑业速度加快,建筑物的高度也在不断增高,致使施工现场机械设备随之增高。为了确保建筑设施、施工设备和人员的安全,做好建筑工程施工现场防雷保护工作是安全生产不可缺省的重要环节。
【参考文献】
［１］尹星,杨勇伟,季敏海.浅谈水泥厂防雷接地设计及施工[J].河南建材,2011(06).
［２］赵丽,段晨东,姚明．建筑物防雷保护[J].安防科技,2003(05).
［３］王岩,张永生,任崇萍．家庭住宅中接地装置的设置[J].泰山乡镇企业职工大学学报,2002(04).
［４］刘凯．浅谈防雷技术在建筑工程设计中的应用[J].农村电气化,2003(09).